DE2808261B2 - Circuit arrangement for igniting and operating a fluorescent lamp with preheatable electrodes on a transistorized inverter - Google Patents

Circuit arrangement for igniting and operating a fluorescent lamp with preheatable electrodes on a transistorized inverter

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement according to the preamble of claim 1.

Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der DE-AS 98 608 bekannt. Bei ihr wird der mit einer Lampenelektrode verbundene Kondensator über den Gleichrichter und einen Widerstand so langsam aufgeladen, daß er erst dann, wenn die Lampe innerhalb der für die normale Zündung vorgesehenen Zeit nicht gezündet hat, den Endwert seiner Ladespannung erreicht und seine Gleichspannung der an den Lampenelektroden liegenden Leerlaufspannung des Transformators überlagert. Durch die über einen Schutzwiderstand an den Verbindungspunkt zwischen dem Gleichrichter und dem Widerstand angeschlossene Zündhilfselektrode wird eine Vorionisierung der Lampe eingeleitet, und bei bestimmten Betriebsverhältnissen kann eine Zündung der Lampe herbeigeführt werden, wobei nach erfolgter Zündung der Lampe die Gleichspannung nicht mehr wirksam ist. Bei tieferen Temperaturen kann jedoch durch die äußere Zündhilfe in der Lampe eine Glimmentladung hervorgerufen werden, die soviel Energie aufnimmt, daß über den Gleichrichter eine ausreichende Aufladung des Kondensators nicht mehr erfolgt, die einen Durchbruch der F.ntlariune zu einer Boeenentladune bewirken könnte.Such a circuit arrangement is known from DE-AS 98 608. With her, the one with a Lamp electrode connected capacitor through the rectifier and a resistor as slowly that it is only charged if the lamp fails to ignite within the time allotted for normal ignition has ignited, has reached the final value of its charging voltage and its DC voltage of the The open circuit voltage of the transformer is superimposed on the lamp electrodes. Through the over one Protective resistor connected to the connection point between the rectifier and the resistor A pre-ionization of the lamp is initiated under certain operating conditions ignition of the lamp can be brought about, after which the lamp has been ignited DC voltage is no longer effective. At lower temperatures, however, the external ignition aid can help a glow discharge are caused in the lamp, which absorbs so much energy that over the A sufficient charging of the capacitor no longer takes place, causing a breakdown of the rectifier F.ntlariune could cause a boeen discharge.

Die Entladung in der Lampe bleibt dann im Zustand der Glimmentladung.The discharge in the lamp then remains in the state of Glow discharge.

Zur Vermeidung dieser Probleme bei tiefen Temperaturen ist aus der DE-PS 17 89 052 eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der die Zündhilfselektrode über einen Spannungsteiler mit der Zündhilfsspannung beaufschlagt wird. Der Spannungsteiler enthält einen normalen Widerstand und einen temperaturabhängigen Widerstand. Dieser temperaturabhängige Widerstand soll bewirken, daß über die Zündhilfsselektrode erst dann eine wirksame Zündhilfe erfolgen kann, wenn die in diesem Fall vorgesehenen zwei Kondensatoren im Lampenstromkreis ausreichend aufgeladen wurden, so daß auch bei tiefsten Temperaturen und bei herabgesetzier Anschlußspannung ein sicheres, schlagartiges Durchzünden der Lampe zur Bogenentladung gewährleistet wird.To avoid these problems at low temperatures is from DE-PS 17 89 052 a circuit arrangement known, in which the auxiliary ignition electrode is applied with the auxiliary ignition voltage via a voltage divider will. The voltage divider contains a normal resistance and a temperature-dependent one Resistance. This temperature-dependent resistance is intended to cause the auxiliary ignition electrode only an effective ignition aid can then be provided if the two capacitors provided in this case are in the Lamp circuit have been sufficiently charged, so that even at the lowest temperatures and when deregier Connection voltage ensures safe, sudden ignition of the lamp for arc discharge will.

Die erste der genannten Schaltungen erfordert einen Kompromiß hinsichtlich der Leerlaufspannung der Betriebsspannungswicklung. Je höher diese Leerlaufspannung, bei desto tieferen Temperaturen kann noch mit einem sicheren Zünden der Lampe gerechnet werden, desto größer ist jedoch die Gefahr sogenannter Kaltstarts bei Normaltemperatur, die es an sich zu vermeiden gilt. Durch die letztgenannte Schaltungsanordnung wird zwar eine bessere Aufladung des Kondensators bei tiefen Temperaturen gewährleistet, die Gefahr von Kaltstarts bei Normaltemperatur wird dabei aber nicht geändert.The first of the mentioned circuits requires a compromise in terms of the open circuit voltage of the Operating voltage winding. The higher this open circuit voltage, the lower the temperature can Reliable ignition of the lamp can be expected, but the greater the so-called risk Cold starts at normal temperatures, which should be avoided. By the latter circuit arrangement a better charging of the capacitor is guaranteed at low temperatures, however, this does not change the risk of cold starts at normal temperature.

J» Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß einerseits die Leuchtstofflampe bei tiefer Temperatur und herabgesetzter Spannung der den Wechselrichter speisenden Spannungsquelle noch sicher zündet, daßThe object of the invention is to provide a circuit arrangement of the type mentioned in such a way that on the one hand the fluorescent lamp at low temperature and reduced voltage of the voltage source feeding the inverter still reliably ignites that

ir> andererseits aber bei normalen Raumtemperaturen keine Kaltstarts zu befürchten sind.i r> but on the other hand, no fear of cold starts at normal room temperatures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 geslöst.According to the invention, this object is achieved by the features in the characterizing part of the patent claim 1 resolved.

«ο Infolge der Wirkung des Kaltleiters liegt nicht nur die Zündhilfselektrode nach einem Einschalten anfangs auf einem die Zündung eher behindernden denn unterstützenden Potential, sondern auch der der Aufladung des Kondensators dienende Gleichrichter ist mit diesem Potential beaufschlagt, so daß anfangs keine merkliche Aufladung des Kondensators erfolgen kann. Dies führt dazu, daß insbesondere bei hoher Eingangsspannung des Wechselrichters und damit hoher Leerlaufspannung und erhöhter Raumtemperatur keine Lampenzündung eintritt, bevor nicht die vorheizbaren Elektroden die zur Vermeidung von Kaltstarts erforderliche Temperatur erreicht haben. Bei hoher Leerlaufspannung und hoher Umgebungstemperatur bewirkt der Kaltleiter ferner eine Dämpfung der Spannungsspitzen vom Transformator und verhindert auch hierdurch eine Frühzündung. Bei niedrigen Temperaturen sowie auch bei niedriger Leerlaufspannung kann sich der Kondensator nach einer zum Aufheizen der Elektroden ausreichenden Zeit soweit aufladen, daß eine sichere Zündung gewährleistet ist.«Ο Not only the Auxiliary ignition electrode after switching on initially on an ignition that hampers rather than supports it Potential, but also the rectifier used to charge the capacitor is connected to it Potential applied so that initially no noticeable charging of the capacitor can take place. this leads to in addition, that especially with a high input voltage of the inverter and thus a high open circuit voltage and increased room temperature, no lamp ignition occurs before the preheatable electrodes are used Have reached the required temperature to avoid cold starts. At high open circuit voltage and high At ambient temperature, the PTC thermistor also dampens the voltage peaks from the transformer and thereby also prevents pre-ignition. At low temperatures as well as at lower temperatures The capacitor can increase its open circuit voltage after sufficient time to heat up the electrodes Charge to the extent that reliable ignition is guaranteed.

Die Einschaltung des Kaltleiters mittels eines Gleichrichters sorgt einerseits für ein stabiles Verhalten des Kaltleiters bei allen Temperatur- und Spannungsbereichen und bringt darüberhinaus den weiteren Vorteil, daß der mit Gleichstrom gespeiste Kaltleiter im Betrieb hochohmiger wird, als es bei Wechselstromspeisung möglich wäre, so daß die entsprechend geringe Verlustleistung den Wirkungsgrad der Schaltungsan-Switching on the PTC thermistor by means of a rectifier ensures stable behavior on the one hand of the PTC thermistor in all temperature and voltage ranges and has the additional advantage of that the PTC thermistor fed with direct current has a higher resistance during operation than it does when fed with alternating current would be possible, so that the correspondingly low power loss increases the efficiency of the circuit

Ordnung erhöht Dies ist insbesondere wichtig beim vorzugsweisen Frequenzbereich des Wechselrichters in der Größenordnung von 2ö kHz.Order increased This is particularly important with the preferred frequency range of the inverter in of the order of 20 kHz.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ivird an Hand der nebenstehenden Figur erläutertAn embodiment of the invention is explained with reference to the adjacent figure

Die Gleichstromquelle 1 speist den etwa mit 20 kHz schwingenden Transistoroszillator 2 welcher den Streufeldtransformator 3 beinhaltet Auf der Sekundärseite dieses Transformators befinden sich die beiden Heizwickl'jngen 4 und 5, die Betriebsspannungswicklung 6 und die Zündhilfswicklung 7.The direct current source 1 feeds the transistor oscillator 2, which oscillates at approximately 20 kHz Stray field transformer 3 included The two are located on the secondary side of this transformer Heizwickl'jngen 4 and 5, the operating voltage winding 6 and the auxiliary ignition winding 7.

Beim Einschalten des Wechselrichtei s werden im ersten Moment die beiden Heizwendeln der Lampe vorgeheizt, so daß nach etwa einer Sekunde eine genügend starke Vorheizung der beiden Elektroden auftritt. Der Kaltleiter 8, welcher über den Gleichrichter 9 einerseits am Anfang der Betriebsspannungswicklung und andererseits über den Widerstand Harn Ende der Zündhilfswicklung 7 angeschlossen ist, soi^t dafür, daß an dem zentralen Verbindungspunkt 10 im ersten Moment ein geringes Spannungspotential zwischen der Lampe und der Beleuchtungskörpermasse besteht, welche über den Kondensator 12 angeschlossen ist. Mit Hilfe des Widerstandes 11, welcher auch ein Kondensator sein kann, wird der Kaltleiter 8 allmählich i·-, aufgeheizt, so daß der Verbindungspunkt 10 nach etwa einer Sekunde potentialmäßig sich an das Fnde der Zündhilfswicklung verschiebt, wodurch über den kleineren Kondensator 12 die kapazitive Zündiiilfe plötzlich stark wirksam wird, so daß die Lampe bei Normaltemperatur nun eine Zündbereitschaft aufweist. Der Widerstand 13, sowie die Diode 14 welche an dem Verbindungspunkt 10 angeschlossen sind, sorgen für eine stärkere Aufladung des Kondensators 15 nur für den Fall, daß die Lampe 16 noch nicht gezündet hat, was insbesondere bei tiefen Raumtemperafiren der Fall ist. Am Kondensator 15, welcher im Lampensiromkreis angeordnet ist, steigt bei Nichtzündung der Lampe die Spannung nun soweit an, bis schließlich die Spannung an der Lampe, beziehungsweise die Spannung von Elektrode zu Elektrode, so hoch wird bis die Zündung erfolgt.When switching on the inverter, the two heating coils of the lamp are preheated at the first moment, so that after about a second a sufficiently strong preheating of the two electrodes occurs. The PTC thermistor 8, which is connected via the rectifier 9 on the one hand at the beginning of the operating voltage winding and on the other hand via the resistor urine end of the auxiliary ignition winding 7, soi ^ t for that at the central connection point t 10 at the first moment a low voltage potential between the lamp and the There is lighting body ground, which is connected via the capacitor 12. With the help of the resistor 11, which can also be a capacitor, the PTC thermistor 8 is gradually heated up, so that the connection point 10 moves in terms of potential to the end of the auxiliary ignition winding after about one second, whereby the capacitive Ignition aid suddenly becomes very effective, so that the lamp is now ready to ignite at normal temperature. The resistor 13, as well as the diode 14, which are connected to the connection point 10, ensure a stronger charge of the capacitor 15 only in the event that the lamp 16 has not yet ignited, which is the case in particular at low room temperatures. When the lamp is not ignited, the voltage on the capacitor 15, which is arranged in the lamp circuit, rises until the voltage on the lamp, or the voltage from electrode to electrode, becomes so high that ignition takes place.

Die gefundene Schaltanordnung hat nun den großen Vorteil, daß einerseits keine schädliche Inbetriebnahme der Lampe auftritt, und andererseits mit Hilfe der verzögerten Aufladung des Kondensators 15 eine Betriebssicherheit bei tiefen Temperaturen selbst bei abgesenkter Speisespannung gewährleistet ist.The switching arrangement found now has the great advantage that, on the one hand, no harmful start-up the lamp occurs, and on the other hand with the help of the delayed charging of the capacitor 15 a Operational safety is guaranteed at low temperatures even with a reduced supply voltage.

Nachdem bei dieser Schaltanordnung ohne Hilfe eines mechanischen oder elektronischen Schalters die verzögerte Zündung der Leuchtstofflampe durchgeführt wird, kann neben einer hohen Betriebssicherheit bei gutem elektrischem Wirkungsgrad eine einfachere und billigere Herstellungsweise dieses Gerätes erzielt werden.After in this switching arrangement without the help of a mechanical or electronic switch Delayed ignition of the fluorescent lamp is carried out, in addition to a high level of operational reliability achieved a simpler and cheaper production method of this device with good electrical efficiency will.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schaltungsanordnung zum Zünden und zum Betrieb einer Leuchtstofflampe mit vorheizbaren Elektroden an einem transistorisierten Wechselrichter, dessen Streufeldtransformator auf der Sekundärseite eine Betriebsspannungswicklung, deren Enden über einen Kondensator mit den Lampenelektroden verbunden sind, ferner zwei Heizwicklungen für die Lampenelektroden und eine mit der Betriebsspannungswicklung in Reihe geschaltete Zündhilfsspannungswicklung aufweist, wobei der an eine Lampenelektrode angeschlossene Belag des Kondensators über einen ersten Gleichrichter und eine Impedanz mit dem freien Ende der Zündhilfsspannungswicklung verbunden ist und am Verbindungspunkt des Gleichrichter, und der Impedanz eine Zündhilfselektrode der Leuchtstofflampe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kaltleiter (8) über einen zweiten Gleichrichter (9) einerseits an den Verbindungspunkt (10) von erstem Gleichrichter (14) und Impedanz (11) und andererseits an den anderen Belag des Kondensators (15) angeschlossen ist und daß zwischen der Zündhilfselektrode und dem Verbindungspunkt (10) ein zweiter Kondensator(12)angeordnet ist.1. Circuit arrangement for igniting and operating a fluorescent lamp with preheatable Electrodes on a transistorized inverter with its leakage field transformer on the secondary side an operating voltage winding, the ends of which are connected to the lamp electrodes via a capacitor are connected, also two heating coils for the lamp electrodes and one with the Operating voltage winding having auxiliary ignition voltage winding connected in series, with the on a lamp electrode connected coating of the capacitor via a first rectifier and an impedance is connected to the free end of the auxiliary ignition voltage winding and at the connection point of the rectifier, and an auxiliary ignition electrode of the fluorescent lamp is connected to the impedance is, characterized in that a PTC thermistor (8) via a second rectifier (9) on the one hand to the connection point (10) of the first rectifier (14) and impedance (11) and on the other hand is connected to the other layer of the capacitor (15) and that between the A second capacitor (12) is arranged at the auxiliary ignition electrode and the connection point (10). 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz (U) ein Widerstand ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the impedance (U) is a resistor is. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz ein Kondensator ist.3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the impedance is a capacitor is. 4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Wechselrichters etwa 20 kHz beträgt.4. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the The frequency of the inverter is around 20 kHz. 5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gleichrichter (9) tin Brückengleichrichter ist.5. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the second rectifier (9) is a bridge rectifier.
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